Acelerar la medicina de precisión mediante tecnologías más potentes

La medicina de precisión requiere una base tecnológica para mover, almacenar y procesar cantidades ingentes de datos.

Tecnologías para apoyar la medicina de precisión:

  • La medicina de precisión permite a los sanitarios desarrollar tratamientos adaptados construidos en torno al perfil biológico de cada paciente.

  • Muchas de las cargas de trabajo implicadas en la medicina de precisión requieren una potencia de procesamiento y una gestión de datos significativas.

  • Intel tiene una amplia gama de tecnologías para mover, almacenar y procesar cantidades ingentes de datos, con el rendimiento suficiente para soportar aplicaciones de medicina de precisión exigentes.

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Las organizaciones sanitarias y de ciencias de la salud están aprovechando diversos datos de los pacientes para impulsar más atención personalizada y mejorar los resultados. A través de nuestras tecnologías, herramientas y soluciones para partners, Intel admite cargas de trabajo clave en medicina de precisión, incluyendo análisis genómico, imágenes moleculares, y dinámica molecular.

Intel y el Broad Institute aceleran la investigación biomédica de alta exigencia informática detrás de la medicina de precisión y el descubrimiento basado en la IA. Descubra cómo el empleado de Intel Bryce Olson utilizó esta investigación para ir más allá del límite en la lucha contra su cáncer.

Personalizando la atención a través de la medicina de precisión

Cada persona es única, y también su biología. Si es probable que una persona desarrolle una enfermedad y cuán bien un tratamiento determinado puede funcionar varía de una persona a otra.

Con la medicina de precisión, los médicos usan una combinación de datos genómicos, registros médicos, pruebas de laboratorio, y otros datos del paciente para ayudar a personalizar la atención. De este modo, pueden aprovechar el tratamiento adecuado para el paciente adecuado en el momento adecuado.

La medicina de precisión también puede revelar la susceptibilidad de un individuo a ciertas enfermedades antes de que estas aparezcan, lo que da a los sanitarios y a sus pacientes una ventaja en la monitorización y prevención. En esta nueva era de la medicina personalizada, los pacientes pueden recibir diagnósticos más precisos, intervenciones previas, terapias farmacéuticas más eficientes, y planes de tratamiento personalizados.

La medicina de precisión ya tiene aplicaciones en la diabetes y los tratamientos contra el cáncer, especialmente para cánceres de mama, pulmón, piel, colon, próstata, y páncreas. También hay otros prometedores usos en cardiología, enfermedades relacionadas con el envejecimiento, enfermedades infantiles raras, fibrosis quística y VIH. Los sanitarios están examinando específicamente la aplicación de medicamentos de precisión a la artritis reumatoide, la enfermedad de Alzheimer, y la esclerosis múltiple.

Herramientas y técnicas de medicina de precisión

La medicina de precisión utiliza técnicas tales como el diagnóstico molecular, que incluye pruebas genéticas, imágenes moleculares, y dinámicas moleculares para diagnosticar enfermedades y tratamientos a medida para el paciente.

Diagnóstico molecular y análisis genómico

El diagnóstico molecular implica analizar los biomarcadores de un paciente, principalmente su código genético, y la forma en que sus células expresan los genes. Estas pruebas revelan información que se puede usar para proporcionar el tratamiento más eficaz o para predecir qué medicamentos funcionarán mejor para el paciente. El diagnóstico molecular suele requerir secuenciación genética.

Imagen molecular

La imagen molecular desempeña un papel en el proceso de descubrimiento de medicamentos, ya que ayuda a observar procesos biológicos a nivel molecular y celular. Esto permite obtener una comprensión más profunda de las estructuras proteicas, las funciones celulares, y los procesos moleculares en organismos vivos. Dado que ofrece una visión más completa de los tejidos sanos y enfermos del cuerpo, la imagen molecular desempeña un papel importante en la medicina de precisión, particularmente en el tratamiento del cáncer.1

Dinámica molecular:

La dinámica molecular es un método informático que predice cuantitativamente cómo una droga interactúa con una proteína objetivo responsable de una enfermedad particular. En combinación con otras tareas en el flujo de trabajo global del descubrimiento de medicamentos, la dinámica molecular ofrece información a nivel atómico de la interacción entre el medicamento y la fuente de la enfermedad. Las simulaciones de dinámicas moleculares ayudan a cribar medicamentos para ahorrar tiempo.

El coste original de una secuenciación genómica llegó a 270 mil millones de dólares, pero hoy en día está en torno a los mil dólares y sigue disminuyendo.

Tecnologías Intel® para apoyar la medicina de precisión

Durante décadas, Intel ha trabajado con los innovadores en salud y ciencias de la vida para aprovechar la tecnología para acelerar la investigación y mejorar la atención de los pacientes. Con nuestra amplia gama de tecnologías y el ecosistema de partners, Intel ofrece la experiencia, herramientas y recursos para impulsar la medicina de precisión.

Muchas de las cargas de trabajo implicadas en la medicina de precisión requieren una potencia de procesamiento y una gestión de datos significativas. Intel proporciona una amplia gama de tecnologías para mover, almacenar, y procesar cantidades ingentes de datos, con el rendimiento para adaptarse a los análisis avanzados, informática de alto rendimiento (HPC) e inteligencia artificial (IA). Las tecnologías Intel® son compatibles con aplicaciones de medicina de precisión en el centro de datos, en clústeres HPC distribuidos, o en un servidor perimetral que mantiene los datos en las instalaciones para cumplir las normativas de localización de datos.

Intel también entiende que tanto investigadores como sanitarios requieren una seguridad sólida. Solo cuando estén protegidos con fiabilidad, pueden colaborar y acceder a los datos disponibles en lugares de atención médica e investigación distribuidos. Igualmente importante es la protección de la privacidad de los pacientes y la propiedad intelectual de la institución.

Rendimiento para acelerar la secuenciación y el análisis genómico

La primera secuenciación humana tardó 10 años en completarse. Hoy en día, se puede secuenciar un genoma entero en cuestión de horas. Mientras que el coste original de una secuenciación genómica llegaba a los 2700 millones de dólares, hoy por hoy ronda los 1000 dólares y sigue descendiendo.2

La secuenciación de un genoma completo genera aproximadamente 350 Gb de datos en bruto por paciente. Sin embargo, en casos de cáncer, la secuenciación repetida del tumor puede generar aproximadamente 1 petabyte por cada mil pacientes. 3 El rango de tamaño de los datos para una población entera puede alcanzar rápidamente los exabytes.

Hoy en día, las tecnologías Intel® impulsan secuenciadores de genoma, el análisis, y las investigaciones en curso. Mientras que los procesadores escalables Intel® Xeon® ofrecen alto rendimiento informático, nuestras tecnologías de almacenamiento son compatibles con sistemas distribuidos escalables, de alto rendimiento y bases de datos eficientes. Seguimos desarrollando nuevas soluciones para obtener secuenciación genómica y procesamiento en minutos.

Modernización de código para imagen molecular

La modernización de códigos es importante en la industria sanitaria y las ciencias de la vida, en las que los científicos rara vez son programadores. Las ineficiencias en HPC pueden retrasar descubrimientos en áreas como imagen molecular. Intel facilita a los investigadores sacar el máximo provecho de su software al proporcionar perfiles de rendimiento y herramientas de optimización, compiladores, y bibliotecas de algoritmo para aprovechar el hardware Intel®.

Simulaciones de dinámica molecular más accesibles

Los investigadores encuentran obstáculos cuando no pueden simular sistemas lo suficientemente grandes para la simulación de dinámicas moleculares. Intel sigue impulsando las capacidades de dinámicas moleculares con procesadores rápidos, de gran rendimiento, interconexión, E/E y soluciones de software.

Optimizando el rendimiento a través del código

Intel trabaja con expertos de la industria y autores de código comercial y abierto para optimizar los códigos de gama superior de la industria. Esto ayuda a garantizar que las cargas de trabajo en genómica, imagen molecular, y dinámica molecular se ejecuten con el rendimiento optimizado en sistemas y cúmulos basados en la arquitectura Intel®. Estos cambios se distribuyen a través de los principales canales para garantizar que todo el mundo se beneficia de los trabajos de optimización.

Convirtiendo la medicina de precisión en una realidad

Intel se centra en la búsqueda de asociaciones y tecnologías para manejar volúmenes de datos en rápido crecimiento, responder a consultas cada vez más sofisticadas, y simular procesos biomédicos más complejos. Con nuestra arquitectura, herramientas, y soluciones para socios, Intel busca ayudar a la industria sanitaria y de ciencias de la vida a comprender las ventajas de la medicina de precisión para impulsar una atención médica de vanguardia y personalizada.

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Avisos legales y descargos de responsabilidad

Aviso sobre la optimización: Los compiladores de Intel pueden o no ofrecer el mismo nivel de optimización para microprocesadores que no son de Intel® en el caso de optimizaciones que no son exclusivas para microprocesadores Intel®. Estas optimizaciones incluyen conjuntos de instrucciones SSE2, SSE3 y SSSE3 y otras optimizaciones. Intel no garantiza la disponibilidad, funcionalidad o eficacia de cualquier optimización en microprocesadores no fabricados por Intel. Las optimizaciones de este producto para microprocesadores específicos están diseñadas para su uso con microprocesadores Intel®. Determinadas optimizaciones no específicas para la microarquitectura Intel® están reservadas para microprocesadores Intel®. Consulta las guías de referencia y de usuario de los productos correspondientes para obtener más información sobre los conjuntos de instrucciones contemplados en este aviso.

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Las características y ventajas de las tecnologías Intel® dependen de la configuración del sistema y pueden requerir la activación de hardware, software o servicios. El rendimiento variará en función de la configuración del sistema. Ningún producto o componente es completamente seguro. Consulte con el vendedor o fabricante de su sistema o visite intel.es para más información.

Las situaciones de reducción de costes descritas están pensadas como ejemplos de cómo un producto Intel®, en las circunstancias y configuraciones especificadas, puede afectar a los costes futuros y ofrecer ahorros en costes. Las situaciones de reducción de costo publicadas se utilizan como ejemplos de cómo un producto determinado equipado con tecnología Intel®, en circunstancias y configuraciones específicas, puede afectar los costos futuros y proporcionar un ahorro de costos. Las circunstancias variarán. Intel no garantiza ningún coste ni reducción de los costes.

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Información sobre productos y rendimiento

1“Precision medicine and molecular imaging: New targeted approaches toward cancer therapeutic and diagnosis,” 2016: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5218860/.
2“Accelerating Clinical Genomics to Transform Cancer Care,” 2016:https://www.intel.es/content/www/es/es/healthcare-it/healthcare-overview.html
3 Robison MD MBA, Reid J., “How big is the human genome?” Precision Medicine, 5 de enero de 2014: http://bit.ly/1T5IVkA.